计算机组成原理（2）软件设计（二十三）

　　一、层次化存储结构
　　速度由慢到快
　　外存（辅存 ）（硬盘、光盘、U盘） ---> 内存(主存 ) ---> cache （按内容存取） ----> CPU (寄存器)
　　按内容存取的方式 又叫 相联处理器。
　　Cache的功能：提高CPU输出输入的速率。
　　问：如果以h代表对Cache的访问命中率，t1表示Cache的周期时间，t2表示主存储器周期时间，以读操作为例，使用＂Cache+主存储器＂的系统平均周期为t3，则
　　T3 = h*t1 + (1-h)*t2
　　其中，（1-h）又称为失效率（未命中率） 。
　　解析：如果t1代表cache的周期为1ns，t2表示主存器周期为1ms，如果分开算则需要那么长时间。
　　如果h命中率是百分之95，那么t3 = 1ns * 95% + (1-95%) * 1000ns = 0.95 + 50 = 50.95ns
　　局部性原理
　　时间局限性 和 空间局限性
　　在某一时间集中访问 或者 在某一空间集中访问
　　二、主存
　　主存分为 随机存取存储器 和 只读存储器。
　　内存就是随机存取存储器，特点是掉电后不可以存储相应信息，只读存储器则在掉电后仍然可以存储相应信息 。
　　随机存取存储器：
　　DRAM 动态dynamic ram和 SRAM static 静态ram。
　　只读存储器：
　　MROM Mask rom掩模式ROM
　　PROM,EROM,闪速存储器
　　三、磁盘结构与参数
　　磁盘读取一次数据要消耗哪些时间，有哪些动作？
　　现在不是SSD硬盘都属于磁盘。
　　磁头则是专门读取数据，磁盘则是保存数据。
　　读取信息的时候，磁头挪到相应磁道上面，吧磁头挪到磁道上需要消耗时间，这称呼 寻道时间 。
　　一个磁道上面每小段就是扇区，一个扇区移到另一个扇区，这叫 等待时间（旋转转动延迟） 。
　　存取时间 = 寻道时间 + 等待时间。
　　就可以计算出存储一个磁盘需要多长时间。
　　33ms意味着什么呢，11个33毫秒，意味着每个消耗3ms。
　　单缓冲区意味着什么呢，把R0读到缓冲区后，磁头到R1位子，这时候新的R1进不来，磁盘会继续往前转动，因为磁盘一转动就匀速旋转，等缓冲区把R0用3ms处理完，但这时候磁头不在R1处，所以磁头转动一周，继续到R1:
　　这时候就是 33+3到了R1处
　　由此可见R0到R9 一共10个， (33+3)*10，则是每个扇区物理块的耗时。
　　最后一个R10把他在缓冲区处理完3ms，读取出来3ms。
　　(33+3)*10 + 6 = 366ms
　　优化后，根据右边的图，每间隔一个，读取一次，所以两圈就可以读完，答案是66ms。
　　补充上篇知识点：
　　流水线加速比：
　　TP = 不使用流水线时间 除以 使用流水线时间 。
　　所以加速比是越高越好。